JP2002241982A - 電鋳による光ファイバコネクタ用フェルールの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 芯材表面に電鋳層を均一に形成するとともに
芯線の引き抜き作業を熟練を要することなく簡単に行え
る、量産に適した電鋳による光ファイバコネクタ用フェ
ルールの製造方法を提供する。 【解決手段】 外芯管に内芯線を挿通し、外芯管挟持部
１６で挟持して芯線１９が構成される。これを保持部１
４に垂直に取り付け、スルファミン酸ニッケルなどの電
鋳槽４に浸漬する。各保持部を陰極駆動モータ２７で自
転させるとともに保持部１４の外周に配置した陽極を公
転させる。陰極と陽極の間に所定の電圧，電流を加え超
音波で撹拌し、所要の時間経過後、保持装置５を引き上
げる。保持部から電鋳が形成された芯線を取り外し、外
芯管挟持部１６を挟んで内芯線を引き抜く。電鋳形成さ
れた外芯管を所定の長さに切断して仕上げをすることに
より光ファイバコネクタ用フェルールが完成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電鋳により光ファ
イバコネクタ用フェルール等を製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバ用コネクタは、その中心部に
フェルール（口金）と呼ばれる管状部品により光ファイ
バが支持されている。フェルールはその中心に例えば直
径０．１３ｍｍの真円状の細孔を持つ管状の部品であ
る。このフェルールの中心同士を正確に突き合わせてコ
ネクタによる光ファイバの接続が図られる。

【０００３】現在、フェルールはつぎの工程により製造
されている。ジルコニア粉末と樹脂の混合物を射出成
形、押し出し成形などにより棒状に成形し、摂氏５００
度で樹脂分を焼去する。さらに摂氏１２００度で焼成し
たあと、外形寸法を研磨により仕上げする。その後、そ
の中心をダイアモンドの錐により直径０．１３ｍｍの貫
通孔を開けて完成させる。この作業は工作者の熟練が必
要な工法であり、したがって、その供給能力は限られた
ものとなっている。このフェルールの生産，供給能力の
制約が、光ファイバ網の全国的、また、全世界的設置の
最大の障碍となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これを解決する方法と
して、導電性の芯線を陰極として電鋳により棒状の部品
を製造し、この芯線を強アルカリなどにより溶解除去す
る方法が考えられる。しかしながら、その細孔が直径
０．１３０ｍｍであることから内部に強アルカリ溶液が
浸透せず実際の製造は不可能である。また、この芯線を
引き抜くことによりフェルールを製造する方法が考えら
れるが、陰極として使用した芯線を引き抜くことは芯線
の引っ張り強度の不足から、芯線の引き抜き工程におい
て芯線を切断することが多く実用にはならない。

【０００５】さらに、電鋳槽の浴液に浸漬される電極
は、陰極および陽極ともに固定されているか、または陰
極のみを回転させるか、動かす方法が一般的であった。
これは棒状の物を電鋳により形成する場合、できるだけ
芯線と同心円状に形成するためである。しかし、陰極を
公転させた場合、電鋳槽の浴液に影響されるため均質な
棒状に形成することは困難である。本発明の目的は、上
記諸問題を解決するもので、芯材表面に電鋳層を均一に
形成するとともに芯線の引き抜き作業を熟練を要するこ
となく簡単に行える、量産に適した電鋳による光ファイ
バコネクタ用フェルールの製造方法を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明による製造方法は、ＳＵＳ３０４またはコバー
ルの金属細管内部に、ＳＵＳ３０４の金属の細線または
超高密度ポリエチレン、ポリアラミッドファイバなど超
抗張力繊維束を挿入して補強した芯線を製造し、前記芯
線を陰極として電鋳槽に浸漬して前記芯線の外周に電鋳
層を形成し、前記電鋳層が形成された芯線を前記電鋳槽
より引き上げて該芯線の内側を構成する金属の細線また
は合成繊維束を除去し、金属細管とその外周の電鋳槽に
より形成された管状物を所定の寸法に仕上げするように
構成されている。また、本発明は上記製造方法において
前記金属の細線または超抗張力繊維束に、前記金属細管
に当接するように狭持部を挿通し、電鋳層形成後の前記
挟持部を把持して前記金属の細線または超抗張力繊維束
を引き抜くように構成されている。さらに本発明におけ
る前記電鋳槽に浸漬する芯線は、電鋳槽中心に対し円周
上に１以上配置して自転させ、前記１以上の芯線の外周
部分に１以上の陽極を配置し、前記電鋳装置中心を回転
中心として前記１以上の陽極を公転させながら前記陰極
と陽極の間に電流を流すことにより前記芯線に均一の電
鋳層を形成するように構成されている。さらには本発明
は上記製造方法において前記１以上の芯線は電鋳浴液に
垂直に保持し、芯線の自転速度は１分間に略１０回転さ
せ、前記１以上の陽極の公転速度は、１分間に略１回転
させるように構成されている。

【０００７】

【作用】上記製造方法によれば、例えば、外径が１．５
ｍｍ〜２．５ｍｍ程度と非常に細く精度が要求される光
ファイバコネクタ用フェルールの量産が可能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳しく説明する。図１は、本発明による光フ
ァイバコネクタ用フェルールの製造方法で用いる電鋳形
成装置の実施の形態を示す斜視図、図２は、保持装置を
電鋳槽に浸漬する状態を示す断面図である。電鋳槽４に
保持装置５が浸漬され、回転可能な保持部１４に取り付
けられた芯線に電鋳層が形成される。電鋳槽４の浴液の
撹拌は、超音波撹拌装置２で発生させた超音波により行
われる。超音波出力は超音波伝達腕７を介して電鋳槽４
の浴液中に配置された振動子６に伝達される。

【０００９】電鋳槽４の中心に対し、円周上に９０度間
隔で４つの陽極１０，１１，１２，１３が配置されてい
る。この陽極電極１０，１１，１２，１３は陽極駆動モ
ータ３によって１分間に１回の速度で公転させられる。
陽極駆動モータ３の駆動軸３ａとギヤ３５の回転軸３５
ａの間にはベルト８が掛け渡され、陽極駆動モータ３の
出力はギヤ３６を介して外周にギヤが設けられた回転部
材３７に伝達される。陽極電極１０，１１，１２，１３
は回転部材３７に固定され、回転部材３７の回転により
公転させられる。

【００１０】図３は、保持装置の実施例を示す斜視図
で、陰極駆動モータを省略して示してある。保持装置５
は円柱５ｃの上下端に円板５ａ，５ｂを固定して構成さ
れる。円板５ａと５ｂの間に円周上に９０度間隔で芯線
を取り付けた保持部１４が回転可能に取り付けられてい
る。保持装置５の円板５ａおよび５ｂにはギヤ４０およ
び４８が回転可能に取り付けられ、ギヤ４０に連設され
た部材４０ｂが円板５ａの下面に、ギヤ４８に連設され
た部材４８ａが円板５ｂの上部にそれぞれ突出してお
り、この部材４０ｂおよび４８ａに保持部１４の突出部
１４ｂおよび１４ｃ（図４参照）が固定される。

【００１１】ギヤ４０のプーリ部４０ａとギヤ４３のプ
ーリ部４３ａの間はベルト４１で掛け渡されており、ギ
ヤ４３は外周にギヤが設けられた回転部材４４に噛合さ
れている。また、ギヤ４０はギヤ４５に、ギヤ４８はギ
ヤ４７にそれぞれ噛合されている。ギヤ４８とギヤ４７
とは軸４６では連結されている。上記の伝達機構は、９
０度間隔で配置された４つの保持部に対し設置されてい
る。図２に示すようにモータ保持台２９上に陰極駆動モ
ータ２７が固定され、陰極駆動モータ２７の回転軸２８
は回転部材４４に固定されている。したがって陰極駆動
モータ２７の回転出力は、回転軸２８，回転部材４４，
ベルト４１を介してギヤ４０に伝達され、さらにギヤ４
５，軸４６，ギヤ４７を介してギヤ４８に伝達されて保
持部１４および他の３つの保持部を自転させる。

【００１２】図４は保持部の実施例を示す図で、（ａ）
は正面図，（ｂ）は平面図，（ｃ）は側面図、（ｄ）は
斜視図をそれぞれ示している。保持部１４の前後面は４
角枠であり、両側面はＸ状の格子枠１４ａとなってい
る。上下端には円板５ａ側の部材４０ｂおよび円板５ｂ
側の部材４８ａに固定する突出部１４ｂおよび１４ｃを
有している。突出部１４ｃ内には芯線１９の下端１９ｂ
を巻き付ける巻取部２２が設けられている。

【００１３】芯線１９の上端１９ａは固定部３４で固定
され、下端となるその先端は保持部１４の貫通孔３１
ａ，３１ｂに嵌挿され、巻取部２２に巻き付けられ固定
される。図５（ａ）の３４に示すようにこの状態で浴液
に浸漬して電鋳した場合、形成される電鋳層は芯線の上
下端３４ａ，３４ｂ側に多く付着する。そこで、本発明
では図５（ｂ）に示すように保持部１４の上下部に遮蔽
板２０，２１（図３の遮蔽板３８ａ，３８ｂ）を取り付
けてある。このように芯線１９を取り付けた保持部１４
は、その突出部１４ａおよび１４ｂが上述したように円
板５ａの部材４０ｂおよび円板５ｂの部材４８ａに固定
される。

【００１４】図６は、芯線に陰極を接続する構造の実施
例を示す図で、（ａ）は芯線上部付近の正面図、（ｂ）
は陰極接続部付近の斜視図をそれぞれ示している。芯線
１９の上端１９ａは部材４０ｂにネジ３３で接続され、
ネジ３３はプーリ４０ａと電気的に接続されている。プ
ーリ４０ａの上面には孔４０ｂが設けられている。陰極
端子２３は孔４０ｂに差し込まれ、プーリ４０ａが回転
してもスリップして陰極端子２３が回転することはなく
電気的接続が保持される。陰極端子２３には図示しない
電源のマイナス端子に接続されたリード線２４が接続さ
れている。

【００１５】図７は、芯線の実施例を示す図で、（ａ）
は外芯管，（ｂ）は外芯管挟持部，（ｃ）は内芯線，
（ｄ）は組み立てられた芯線の斜視図をそれぞれ示して
いる。金属細管である外芯管１５は、市販の内径０．１
３ｍｍ，外径０．３１ｍｍのステンレス（ＳＵＳ３０
４）パイプを用い、長さ２２０ｍｍに切断加工する。直
径０．１２ｍｍのＳＵＳ３０４のむくのステンレス線材
を内芯線１７として長さ４２０ｍｍに切断し、これを外
芯管１５に挿入する。そして、内芯線１７の両端に長さ
２０ｍｍの外芯管挟持部１６を挿入する。外芯管１５と
外芯管挟持部１６の間は絶縁フィルムパイプ１８を挟み
絶縁している。電鋳形成後、内芯線１７を引き抜く場
合、電鋳素管に傷をつけないため、外芯管挟持部１６を
ペンチ、その他把持具で挟んで引き抜くためである。な
お、外芯管１５としてコバールの金属細管を、内芯線１
７として超高密度ポリエチレン、ポリアラミッドファイ
バなど超抗張力繊維束を用いることも可能である。

【００１６】光ファイバコネクタ用フェルールは以下の
工程により製造される。まず、図７のように構成した芯
線１９を保持装置５の保持部に図４，図５および図６に
示すように芯線１９の上端１９ａを固定部３４で固定
し、その先端を保持部１４の貫通孔３１ａ，３１ｂに通
し、巻取部２２に巻き取り固定する。４つの保持部につ
いて同様に芯線１９を取り付け、保持装置５を電鋳槽４
に浸漬する。

【００１７】電鋳槽４の浴液は各種存在するが、スルフ
ァミン酸ニッケルが電鋳の均質性などの点で適している
ことからこれを用いる。従業員の健康に対する影響の少
なさ、行政の環境基準規制に対しても対処が容易であ
る。さらに、比重１．５のスルファミン酸ニッケルの電
鋳浴液は、電鋳形成の速度などで優れていることから、
これを用いると製造速度を速めることができる。なお、
比重１．３の電鋳浴液では電鋳形成速度は半減する。芯
線１９は保持装置５によって電鋳槽４で垂直に保持され
る。陽極部分の公転は１分間に１回であり、芯線の保持
部は１分間に１０回程度自転させる。なお、芯線１９が
浴液内でふれ回らないように設置することが必要であ
り、保持部は自転中でも芯線が常に垂直であることが必
要である。

【００１８】陽極は球状ニッケルをチタン製バスケット
に入れ、合成繊維の袋で覆うのが一般的な設置方法であ
る。しかしながら、本発明では陰極である芯線に対して
均等に電鋳するために、上述したように芯線を１分間に
１０回程度回転させるとともに陽極を１分間に１回転さ
せることにより真円に近い断面形状の電鋳棒を形成でき
るものである。撹拌に超音波を用いるのは、エアーによ
る撹拌では芯線の直進性に影響があることが判明したた
めである。低周波による撹拌は電鋳に予想外の波紋が発
生することが分かった。実験的には超音波撹拌が一番影
響が少ないことが判明したためである。

【００１９】電鋳の場合、ターミナルに近い部分が芯線
中央部に較べて電鋳が促進され鼓形に細管が形成されて
しまうのは図５（ａ）で説明した通りである。特に、外
径０．３１ｍｍの芯線に電鋳を施す場合、長さ２２０ｍ
ｍの芯線のターミナルに近い部分、また、下部の底板に
固定された部分が芯線中央部の形成より早く進み、例え
ば中心部が外径１．５ｍｍにしか形成されていないのに
対し、２．４ｍｍとなってしまった。そのため図５
（ｂ）に示すような遮蔽板を取り付けた。これにより長
さ２２０ｍｍの芯線に対して一定の厚みで電鋳が可能と
なった。

【００２０】電鋳で用いられる直流電流は、初歩的解説
書では直流電流７〜１０Ａ／ｄｍ²されているが、本発
明では陽極と陰極の間は３．４Ｖ、２７Ａの直流電流を
通電した。これにより外径０．３ｍｍの細管に対してス
ルファミン酸ニッケルを主成分とした浴液を摂氏５５度
に保持して６時間で外径２．５ｍｍの棒状の素管を形成
することができた。

【００２１】上記条件により所定の時間浸漬した後、保
持装置５を電鋳槽４から引き上げ、保持部１４より電鋳
が形成された芯線１９を取り外す。芯線１９の外芯管挟
持部１６を引き抜き治具で保持し、内芯線１７を引き抜
く。引き抜きには大きな引っ張り張力がかかることはな
く簡単に抜くことができる。このようにして電鋳された
外芯管を所定の長さに切断し所要の仕上げをして光ファ
イバコネクタ用フェルールとする。

【００２２】以上の実施の形態では４本の芯線を配置し
た例を示したが、さらに量産性を高めるために外周の半
径を大きくして４本以上を外周上に設置することが可能
である。また、芯線の自転速度および陽極の公転速度を
それぞれ１分間に１０回および１回としたが、この速度
に限定されるものではない。

【００２３】

【発明の効果】以上、説明したように本発明は、ＳＵＳ
３０４またはコバールの金属細管内部に、ＳＵＳ３０４
の金属の細線または超高密度ポリエチレン、ポリアラミ
ッドファイバなど超抗張力繊維束を挿入して補強した芯
線を製造し、芯線を陰極として電鋳槽に浸漬して芯線の
外周に電鋳層を形成し、電鋳層が形成された芯線を電鋳
槽より引き上げて芯線の内側を構成する金属の細線また
は合成繊維束を除去し、金属細管とその外周の電鋳層に
より形成された管状物を所定の寸法に仕上げるものであ
る。したがって、芯材表面に電鋳層を均一に形成でき、
芯線の引き抜き作業を熟練を要することなく簡単に行
え、量産に適した光ファイバコネクタ用フェルールを電
鋳により提供できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光ファイバコネクタ用フェルール
の製造方法で用いる電鋳形成装置の実施の形態を示す斜
視図である。

【図２】保持装置を電鋳槽に浸漬する状態を示す断面図
である。

【図３】保持装置の実施例を示す図で、（ａ）は陰極駆
動モータを省略して示した斜視図，（ｂ）は正面図であ
る。。

【図４】保持部の実施例を示す図で、（ａ）は正面図，
（ｂ）は平面図，（ｃ）は側面図，（ｄ）は斜視図であ
る。

【図５】遮蔽板を設置する位置を説明するための図であ
る。

【図６】芯線に陰極を接続する構造の実施例を示す図
で、（ａ）は芯線上部付近の正面図、（ｂ）は陰極接続
部付近の斜視図をそれぞれ示している。

【図７】芯線の実施例を示す図で、（ａ）は外芯管，
（ｂ）は外芯管挟持部，（ｃ）は内芯線，（ｄ）は組み
立てられた芯線の斜視図をそれぞれ示している。

【符号の説明】

１ 電鋳形成装置 ２ 超音波撹拌装置 ３ 陽極駆動モータ ４ 電鋳槽 ５ 保持装置 ６ 振動子 ７ 超音波伝達腕 ８ ベルト １０，１１，１２，１３ 陽極 １４ 保持部 １５ 外芯管 １６ 外芯管挟持部 １７ 内芯線 １８ 絶縁フィルムパイプ １９ 芯線 ２０ 遮蔽板 ２２ 巻取部 ２３ 陰極端子 ２４ リード線 ２７ 陰極駆動モータ ２８ 回転軸 ２９ モータ保持台 ３２ 固定部 ３３ ネジ部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＳＵＳ３０４またはコバールの金属細管
   内部に、ＳＵＳ３０４の金属の細線または超高密度ポリ
   エチレン、ポリアラミッドファイバなど超抗張力繊維束
   を挿入して補強した芯線を製造し、 前記芯線を陰極として電鋳槽に浸漬して前記芯線の外周
   に電鋳層を形成し、前記電鋳層が形成された芯線を前記
   電鋳槽より引き上げて該芯線の内側を構成する金属の細
   線または合成繊維束を除去し、 金属細管とその外周の電鋳槽により形成された管状物を
   所定の寸法に仕上げすることを特徴とする電鋳による光
   ファイバコネクタ用フェルールの製造方法。
2. 【請求項２】 前記金属の細線または超抗張力繊維束
   に、前記金属細管に当接するように狭持部を挿通し、電
   鋳層形成後の前記挟持部を把持して前記金属の細線また
   は超抗張力繊維束を引き抜くことを特徴とする請求項１
   記載の光ファイバコネクタ用フェルールの製造方法。
3. 【請求項３】 前記電鋳槽に浸漬する芯線は、電鋳槽中
   心に対し円周上に１以上配置して自転させ、 前記１以上の芯線の外周部分に１以上の陽極を配置し、
   前記電鋳槽中心を回転中心として前記１以上の陽極を公
   転させながら前記陰極と陽極の間に電流を流すことによ
   り前記芯線に均一の電鋳層を形成することを特徴とする
   請求項１または２記載の光ファイバコネクタ用フェルー
   ルの製造方法。
4. 【請求項４】 前記１以上の芯線は電鋳浴液に垂直に保
   持し、芯線の自転速度は１分間に略１０回転させ、 前記１以上の陽極の公転速度は、１分間に略１回転させ
   ることを特徴とする請求項３記載の光ファイバコネクタ
   用フェルールの製造方法。